Дарим подарок за видео с монтажом или сервисным обслуживанием инженерных систем

Термостатический клапан для «теплого пола»: подбор

Регулирование и поддержание комфортной температуры в помещении, оборудованном водяного «теплым полом», производится посредством коллекторного узла, а именно, установленного на нем термостатического клапана. Рассмотрим пример его подбора на основе технических решений итальянской компании Giacomini.

В условиях украинского климата поверхностное отопление применяется, как правило, совместно с радиаторным. Поскольку эти два типа отопления характеризуются различными особенностями эксплуатации, в первую очередь, разными температурными режимами, необходимо регулирование подачи теплоносителя. Для этого в схеме отопления применяется коллекторный узел (рис. 1). Непосредственно количество протекающего Giac_Ris_1 теплоносителя в единицу времени регулирует термостатический клапан V (рис. 2).

Рис. 1. Пример монтажа коллектора в системе отопления

При его открывании или закрывании увеличивается или ограничивается поступление в узел воды под высокой температурой в зависимости от требуемой термической нагрузки.

Если температура линии подачи для напольного отопления не достигла заданной величины, необходимо, чтобы вода поступала из первичного цикла (рис. 2 а). В другом случае, если температура линии подачи для напольного отопления достигла заданной величины (рис. 2 б), обратный клапан, находящийся в позиции J, препятствует тому, чтобы циркуляционный насос напольного отопления выкачивал воду из обратной линии первичного цикла через отсечной клапан D.

Giac_Ris_2

Рис. 2. Принцип действия клапана коллекторного узла:
а) клапан открыт; б) клапан закрыт

Коллекторный узел, как правило, поставляется без термостатического клапана и без распределителя, которые должны подбираться в зависимости от требуемой величины подачи горячей воды. Количество теплоносителя, циркулирующего в узле и, следовательно, в контуре – не единственный параметр, на котором основывается этот подбор. Должны учитываться также мощность системы и, в зависимости от этого, величина температурных перепадов в первичном и во вторичном контурах.

Оснащение узла термостатическим клапаном излишней величины, то есть клапаном, небольшому поднятию поршня которого соответствуют большая подачи воды, может привести к появлению промежуточных фаз с колебаниями в регулировании и к трудностям точного и стабильного достижения температуры подачи во вторичном контуре. Такая ситуация может, в первую очередь, возникать в установках, где температура первичного контура не является постоянной и претерпевает значительные изменения (например, при использовании настенных котлов с низкой инерцией и работой вхолостую, для сокращения количества зажиганий). В некоторых случаях эта проблема проявляется настолько остро, что вызывает срабатывание предохранительного термостата узла с последующим блокированием насоса.

Наоборот, если термостатический клапан недостаточного размера, то время достижения режимного функционирования водяного «теплого пола» будет слишком долгим. Следовательно, ограничиваются его эксплуатационные характеристики. Мощность узла в этих случаях можно поднять, только увеличивая подачу воды от клапана, с последующим ростом потерь нагрузки (не всегда допускаемой насосом первичного контура) и усилением шума при работе.

Giac_Ris_3 Для подбора термостатического клапана и распределителя, рассмотрим нижеследующую схему (рис. 3), которая облегчает понимание принципа функционирования узла.

Рис. 3. Схема функционирования коллекторного узла:
Qp – подача воды в контур; Qc – подача воды с высокой температурой (л/ч); Tc – температура воды, поступающей из первичного контура с высокой температурой (°С); Tm – температура подачи в контур «теплого пола» (°С); Tr – температура воды возврата из контура «теплого пола» (°С)

Для упрощения, представим себе, что удельная теплота и плотность воды при рабочих температурах узла не меняются. В этом случае можно допустить такое равенство:

Qp (Tm – Tr) = Qc(Tc – Tr),

откуда можно вывести подачу Qс, которая позволит определить размеры клапана.

Giac_F_1

Если, например, температура воды в первичном контуре, которая питает узел, Тс = 80°С, а контур водяного «теплого пола» спроектирован с Тm = 40°C и Tr = 35°C (то есть с перепадом температуры ΔТ = 5°С), суммарной подаче коллектора в контур Qp = 1000 л/ч соответствует:

Giac_F_2
При этой величине подачи, из диаграмм потерь нагрузок клапанов термостатического типа выводим, что клапан на 3/8" имел бы потерю давления, равную примерно 400 мм водяного столба, а клапан на 1/2" – 290 мм водяного столба, то есть полностью подходит для работы.

Если в предыдущем примере мы имели бы температуру воды первичного контура, питающую узел Тс = 55 °С, то подача воды на входе, соответствующая условиям вторичного контура, была бы:

Giac_F_3

Такая подача в клапане термостатического типа на 1/2" вызывала бы потерю давления, равную 1700 мм водяного столба, чрезмерную для многих вариантов применения, в то время как в клапане на 1" такая потеря была бы только около 370 мм водяного столба, то есть на приемлемом уровне.

Вышеприведенные выкладки показывают, что при наличии высоких температур в первичном контуре, объёмы подачи на входе в узел становятся малыми и поэтому необходимо применение термостатических клапанов и распределителей ограниченного размера. И наоборот, если температуры в первичном контуре невысоки, как, например, при применении конденсационных котлов, объёмы подачи на входе увеличиваются, что требует применения клапанов большего размера.



Оставьте комментарий